Che cos’è l’MPPT negli inverter solari e quali sono i benefici

Tra i numerosi progressi tecnologici che migliorano l’efficienza degli impianti a energia solare, l’inseguimento del punto di massima potenza (MPPT) spicca come componente fondamentale. Questo articolo approfondisce cos’è l’MPPT, i vantaggi che offre, le differenze tra gli inverter solari con e senza MPPT e offre una guida alla scelta dell’inverter solare più adatto alle vostre esigenze.

Che cos’è l’MPPT?

L’inseguimento del punto di massima potenza (MPPT) è una tecnologia utilizzata negli inverter solari per ottimizzare la potenza erogata da un impianto fotovoltaico (PV). La quantità di energia che un pannello solare può produrre varia in base all’intensità della luce solare, alla temperatura e ad altre condizioni ambientali. Ogni pannello solare ha un punto specifico in cui funziona in modo più efficiente, noto come punto di massima potenza (MPP). I sistemi MPPT regolano continuamente il punto di funzionamento elettrico dei moduli o del campo, assicurando che funzionino sempre al loro MPP.

Un controllore MPPT funziona monitorando costantemente la tensione e la corrente in uscita dai pannelli fotovoltaici e utilizzando un algoritmo per trovare l’MPP. Ciò garantisce che il sistema estragga la massima potenza possibile in qualsiasi momento, anche se le condizioni cambiano nel corso della giornata e delle diverse stagioni.

Vantaggi dell’MPPT

1. Maggiore efficienza: L’MPPT può aumentare l’efficienza di un impianto solare del 20-30% rispetto ai sistemi senza MPPT. Questo perché l’MPPT ottimizza continuamente l’estrazione di energia, adattandosi alle condizioni fluttuanti.
2. Migliori prestazioni in condizioni variabili: L’irraggiamento solare e la temperatura possono cambiare frequentemente. L’MPPT consente al sistema di adattarsi dinamicamente a questi cambiamenti, garantendo prestazioni ottimali anche in condizioni non ideali, come il tempo nuvoloso o l’ombreggiamento dei pannelli.
3. Massima raccolta di energia: Assicurando che i pannelli solari funzionino sempre al massimo dell’efficienza, l’MPPT massimizza l’energia totale raccolta dall’impianto fotovoltaico. Questo è particolarmente importante per massimizzare il ritorno sull’investimento per gli impianti solari.
4. Estensione della durata di vita dei componenti solari: Il funzionamento dei pannelli solari e delle batterie entro i loro intervalli ottimali può contribuire a prolungarne la durata. L’MPPT assicura che i pannelli non siano esposti a stress eccessivi mantenendoli al loro MPP, riducendo l’usura.

Differenze tra inverter solari con MPPT e senza MPPT

Inverter solari senza MPPT

Gli inverter solari tradizionali senza MPPT hanno un design più semplice e sono generalmente più economici. Questi inverter funzionano a una tensione fissa o a un intervallo preimpostato che non sempre corrisponde all’MPP dei pannelli solari. Di conseguenza, sono meno efficienti, soprattutto quando le condizioni ambientali si discostano dallo scenario ottimale.

1. Efficienza inferiore: Gli inverter senza MPPT possono perdere la potenza potenziale disponibile dall’impianto fotovoltaico, soprattutto nei periodi di fluttuazione della luce solare e della temperatura.
2. Adattabilità limitata: Questi sistemi non sono in grado di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali, con conseguenti prestazioni non ottimali in caso di condizioni meteorologiche variabili o di ombreggiamento parziale.
3. Convenienti per sistemi piccoli e semplici: Per le applicazioni su piccola scala in cui il costo è una preoccupazione significativa e l’ambiente di installazione è relativamente stabile, gli inverter senza MPPT possono ancora essere un’opzione valida.

Inverter solari con MPPT

Gli inverter dotati di tecnologia MPPT sono progettati per massimizzare la potenza erogata dagli impianti fotovoltaici regolando continuamente il punto di funzionamento. Questi inverter sono più complessi e in genere più costosi, ma offrono notevoli vantaggi in termini di prestazioni ed efficienza.

1. Maggiore efficienza: L’MPPT assicura che i pannelli solari funzionino al loro punto di massima potenza, estraendo la massima potenza possibile e migliorando significativamente l’efficienza del sistema.
2. Adattabilità: Questi inverter sono in grado di adattarsi alle mutevoli condizioni atmosferiche, garantendo prestazioni costanti e rendimenti energetici più elevati nell’arco della giornata e nelle diverse stagioni.
3. Migliore ritorno sull’investimento: L’aumento dell’efficienza e del rendimento energetico spesso giustifica il costo iniziale più elevato degli inverter dotati di MPPT, con conseguenti migliori ritorni a lungo termine.

Qual è la soluzione migliore: inverter solare con MPPT o con PWR?

Quando si confrontano MPPT (Maximum Power Point Tracking) e PWM (Pulse Width Modulation) negli inverter solari, è essenziale capire le loro differenze operative e i contesti in cui ciascuno di essi eccelle. I regolatori MPPT sono progettati per massimizzare la potenza erogata dai pannelli solari regolando continuamente il punto di funzionamento elettrico. Ciò consente al sistema di funzionare al suo punto di potenza ottimale, indipendentemente dalle mutevoli condizioni ambientali, come le fluttuazioni della luce solare e della temperatura. Di conseguenza, i regolatori MPPT possono aumentare significativamente l’efficienza di un impianto solare, spesso del 20-30% rispetto ai regolatori PWM. Sono particolarmente vantaggiosi in impianti di grandi dimensioni o in ambienti in cui i pannelli sono soggetti a ombreggiamento o a condizioni atmosferiche variabili.

I regolatori PWM, invece, sono più semplici ed economici. Mantengono una tensione costante in uscita dai pannelli solari al banco di batterie, assicurando di fatto che le batterie siano caricate senza essere sovraccaricate. Tuttavia, non si adattano dinamicamente alle variazioni di potenza dei pannelli, con conseguente riduzione dell’efficienza complessiva. I regolatori PWM sono più adatti per i sistemi più piccoli o per le applicazioni in cui i vincoli di budget sono significativi e le condizioni ambientali sono relativamente stabili. Rappresentano una soluzione semplice per le configurazioni solari di base, ma non sono in grado di massimizzare la raccolta di energia rispetto alle loro controparti MPPT.

In sintesi, i regolatori MPPT offrono un’efficienza e un’adattabilità superiori, che li rendono ideali per massimizzare il rendimento energetico in condizioni complesse o variabili. Al contrario, i regolatori PWM offrono un’opzione più semplice ed economica per le installazioni solari più semplici. La scelta tra MPPT e PWM dipende in larga misura dai requisiti specifici, dal budget e dalle condizioni ambientali dell’impianto solare.

Scelta dell’inverter solare giusto

Quando si sceglie un inverter solare, è necessario considerare diversi fattori per garantire che il sistema scelto soddisfi le vostre esigenze e massimizzi i benefici dell’impianto solare.

1. Dimensioni del sistema e budget: Per impianti di piccole dimensioni con budget limitati, un inverter nonMPPT potrebbe essere adeguato. Tuttavia, per impianti più grandi o dove la massimizzazione dell’efficienza e della resa energetica è fondamentale, è consigliabile investire in un inverter dotato di MPPT.
2. Condizioni ambientali: Se l’impianto solare si trova in un’area caratterizzata da condizioni meteorologiche molto variabili o da ombreggiamenti parziali, un inverter MPPT offrirà vantaggi significativi in termini di prestazioni. In ambienti più stabili, la differenza potrebbe essere meno pronunciata.
3. Fabbisogno energetico: Valutare i propri modelli di consumo energetico. Se il vostro fabbisogno energetico è elevato e costante, la maggiore efficienza di un inverter MPPT offrirà un valore migliore.
4. Espansione futura: Considerate se avete intenzione di espandere il vostro impianto solare in futuro. Gli inverter MPPT si adattano meglio alle espansioni del sistema, garantendo prestazioni ottimali anche quando si aggiungono altri pannelli.
5. Produttore e garanzia: Scegliete produttori affidabili che offrano garanzie solide e un’assistenza clienti affidabile. L’inverter è un componente cruciale del sistema solare e garantirne la longevità e le prestazioni è essenziale.

Conclusioni

La tecnologia MPPT rappresenta un progresso significativo nel campo dell’energia solare e offre miglioramenti sostanziali in termini di efficienza e prestazioni. Sebbene il costo iniziale degli inverter dotati di MPPT sia più elevato, i vantaggi a lungo termine in termini di rendimento energetico e di ritorno sull’investimento li rendono una scelta superiore per la maggior parte degli impianti solari. Comprendendo il ruolo dell’MPPT e valutando attentamente le vostre esigenze e condizioni specifiche, potrete prendere una decisione informata e scegliere l’inverter solare giusto per massimizzare i benefici del vostro impianto solare.